CC BY
38
УДК 621.314+621.316
А. А. Ставинский
ГЕНЕЗИС СТРУКТУР И ПРЕДПОСЫЛКИ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И РЕАКТОРОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ КОНТУРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИСТЕМ (ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И СИСТЕМЫ СО СТЫКОВЫМИ МАГНИТОПРОВОДАМИ)
Розглянуто результати і перспективи подальшої еволюції, особливості та способи забезпечення електродинамічної стійкості електромагнітних систем трансформаторів і реакторів, а також наведено приклади структурного перетворення просторової аксіальної системи з стрічково-пластинчатим стиковим магнітопроводом на основі багато-площинних твірних поверхонь стрижнів і обмоткових вікон.
Рассмотренырезультаты и перспективы дальнейшей эволюции, особенности и способы обеспечения электродинамической устойчивости электромагнитных систем трансформаторов и реакторов, а также представлены примеры структурного преобразования пространственной аксиальной системы с ленточно-пластинчатым стыковым магни-топроводом на основе многоплоскостных образующих поверхностей стержней и обмоточных окон.
ВВЕДЕНИЕ
Развитием теории и практикой производства определены различные структурные схемы магнитопро-водов и электромагнитных систем (ЭМС) трансформаторов и реакторов [1-8]. По взаимному расположению осей стержней и ярем магнитопроводы, а по расположению осей витков обмоток и элементов магни-топроводов в пространстве, структуры ЭМС в целом, подразделяются на планарные (плоские) и пространственные. В планарных и пространственных симметричных ЭМС элементы активной части установлены на равных расстояниях относительно центральной оси и оси этих элементов расположены соответственно в одной плоскости и в нескольких плоскостях повернутых друг относительно друга. Также известно использование планарных и пространственных несимметричных ЭМС [2-4], а магнитопроводы подразделяются на стержневые, броневые и бронестержневые [2-8]. Их конструктивно-технологические особенности существенно влияют на технический уровень указанных выше индукционных статических устройств (ИСУ). Согласно, например [9], эволюция электромеханических устройств в конце XX века "приостановлена". В связи с особой важностью и актуальностью повышения технического уровня ИСУ как главных элементов систем распределения энергии, необходимы новые нетрадиционные подходы [9, 10] к решению задач их дальнейшего развития.
Целью работы является анализ особенностей и оценка возможности усовершенствования различных структур ЭМС на основе нетрадиционных конфигураций магнитопроводов и катушек обмоток. Целью настоящей первой части работы является рассмотрение эволюции, предпосылок усовершенствования и возможностей структурного преобразования активной части на примере вариантов аксиальной ЭМС с комбинированными стыковыми магнитопроводами.
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СТРУКТУР СТАТИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИСТЕМ
Исходным устройством практического использования явления электромагнитной индукции и прототипом для дальнейшего усовершенствования явилась планарная ЭМС однофазного трансформатора с замкнутым стержневым магнитопроводом из изолирован-
ных стальных колец или витков проволоки. Такая ЭМС изобретена в Англии Д. Гопкинсом и Э. Гоп-кинсом в 1884 г. и использована для разработки М. Дери, Б. Блати и К. Циперновским (Венгрия) в 1885 г. и последующего первого промышленного производства однофазных трансформаторов. Указанные разработки представляли планарные стержневую (рис. 1,а) и броневую (рис. 1,6), а также пространственную тороидальную (рис. 1,в) структуры. Их развитием стали ЭМС планарной (рис. 1,г) и пространственных конфигураций (рис. 1,дие) с многоконтурными элементами магнитопроводов [1-8].
Рис. 1. Структурные схемы симметричных планарных (а, б, г) и пространственных (в, д, е) однофазных электромагнитных систем
Технологическую революцию конца XIX и начала XX веков обеспечили изобретения в 1889 году М.О. Доливо-Добровольским (Россия) трехфазной системы тока и трехфазного трансформатора на основе симметричных пространственных радиальной (рис.2,а) и аксиальных (рис. 2,6 и в) ЭМС. Эти структуры М.О. Доливо-Добровольский дополнил в 1891 году несимметричной (в электромагнитном отноше-
нии) планарной ЭМС (рис. 2, г) которая стала основной и достаточно востребованной при разработках ИСУ на протяжении всего XX века [1-8].
В первой половине XX века в США и Франции появились разработки ИСУ соответствующие структурам планарных однофазной бронестержневой (рис.1,г) и трехфазных бронестержневой (рис. 2,д) и броневой (рис. 2,е) ЭМС (фирмы Вестингауз и Же-мон), а в середине этого века была предложена однофазная ЭМС схемы (рис. 1,е) с пространственным магнитопроводом, содержащим четырехконтурные ярма [3, 4]. Согласно [3], на основе ЭМС (рис. 1,е) созданы лучшие (в то время) по удельным показателям материалоемкости и потерь однофазные трансформаторы мощностью 100 МВ-А и 133 МВ-А (фирмы Броун-Бовери, Швейцария и Электр ом еканик Броун-Бовери, Франция). В результате освоения производства холоднокатаной рулонной электротехнической стали (ЭТС) было организовано производство однофазных и трехфазных ИСУ малой мощности с использованием структурных схем (рис. 1, а-д) и (рис.3,а и б) и витых магнитопроводов [2, 4].
Рис. 2. Структурные схемы пространственных (а-в) и планарных (г-е) трехфазных электромагнитных систем на трехфазных магнитопроводах
В начале второй половины XX века впервые фирмами Броун-Бовери и Телкон магнетик коре (Англия) [3, 4], а затем и другими фирмами, в том числе на Армэлектрозаводе (Армения) и Минском электротехническом заводе (Беларусь) [7] разработаны симметричные пространственные комбинированные стыковые (стержни из листов, ярма витые), а также витые с двухконтурными фазными элементами магнитопро-воды. На их основе созданы ЭМС структурных схем (рис. 2,в и рис. 3,в), в частности трансформаторов мощностью соответственно до 1000 и 300 КВ-А [6]. Согласно [4-7] трехфазные пространственные ЭМС отличаются от планарных ЭМС меньшими потерями холостого хода и материалоемкостью по ЭТС и кон -струкционной стали.
Рис 3. Структурные схемы планарной (а) и пространственных (б, в) трехфазных электромагнитных систем на трехфазных магнитопроводах с двухконтурными фазными элементами
В целом особенности различных структур ЭМС ИСУ можно охарактеризовать классификационными признаками образующих поверхностей (ОП) стержней и обмоточных окон [11]. Общей особенностью всех существующих планарных и пространственных ЭМС ИСУ [1-8] являются "традиционные” конфигурации стержней образованных плоскими, цилиндрическими круговыми или эллиптическими ОП.
Плоские параллельные и взаимно перпендикулярные ОП планарных ЭМС массового выпуска обеспечивают низкую трудоемкость производства шихтованных "впереплет" и витых магнитопроводов на основе фактора идентичности ширины слоев ЭТС в сечении стержня, но создают прямоугольную форму витков катушек обмоток. Прямоугольная форма повышает среднюю длину витка, снижает механическую прочность обмотки при коротком замыкании и снижает прочность витковой изоляции при малом радиусе прямоугольного изгиба проводника [6]. Круговая или эллиптическая формы витков катушек ЭМС уменьшают среднюю длину витка, но значительно усложняют и удорожают технологию производства магнитопроводов необходимостью секционирования сечений стержней с изменением ширины секций (пакетов) ЭТС исходя из условия вписывания в криволинейные образующие контуры (ОК).
Относительно высокая дислокация ЭТС в контуре минимальной длины витка обмотки с коэффициентом заполнения ОК сечения стержня в виде окружности Кко = 0,927...0,93 достигается установкой 14-16 секций (пакетов) ЭТС различной ширины в одной половине окружности [4, 6]. При этом теоретически и экспериментально установлено, что кольцевой изгиб проводников при намотке круговых витков катушек приводит к резкому снижению электродинамической устойчивости (ЭДУ) ИСУ [12-14].
ПРОБЛЕМА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ И ПРЕДПОСЫЛКИ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ИНДУКЦИОННЫХ
СТАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ
МНОГОГРАННЫХ КОНТУРОВ КАТУШЕК ОБМОТОК
В процессе намотки круговых или эллиптических витков катушек обмоток ИСУ средней и боль -шой мощности возникают деформации начального изгиба 8И (рис. 4,а) которые создают в проводнике
шириной Ьп механические напряжения начального изгиба аи. При коротком замыкании ПСУ деформации еи складываются с деформациями от электромагнитных сил, в частности с деформациями вэмр от радиальной сжимающей силы, причем максимальное значение Sxmax полной деформации ss создается на наружном радиусе контура окружности изгиба витка со средним диаметром DB [12]:
SX=S И +s ЭМР; (1)
max _ 8И max + sЭМР; еИ max - %,/Dp.
Наложение деформаций начального изгиба и деформаций от сил сжатия приводит к возрастанию напряжения по всей длине сжимаемых участков окружности витка. За время длительности короткого замыкания суммарные напряжения не должны превышать критических значений (с определенным запасом), что является условием ЭДУ ПСУ:
ах=аи +^аэмр; ах + ^аз <=ак, (2)
где АаЭмр - возрастание напряжений под действием деформации 8ЭМр; А^з - запас напряжений; ак - критическое значение напряжений которое для кругового витка (аКо) зависит от его геометрических параметров и числа пв волн деформационного изгиба по окружности под действием электромагнитных сил, а также зависит от величины обобщенного модуля упругости материала проводника Еу2 [12],
аКО = ¿П (Пв ~ fe/y^DB ). (3)
Модуль Еух зависит от предела текучести материала апт и геометрических параметров изогнутого по окружности проводника, а также функционально связан cgx ивх [12]:
ЕУХ = /х(аПТ, , WDB \ = /а(8И, 8ЭМР )• (4)
Согласно [12-14] использование методик расчета ЭДУ ПСУ без учета еи и аи приводит к завышению критических напряжений и критических сил полегания проводников обмоток. Погрешности расчетов достигают соответственно 100 % и 500 %.
Традиционными способами и конструктивными решениями ЭДУ ПСУ являются: упрочнение материала проводников и их склеивание, опрессовка катушек в осевом и радиальном направлениях прессующими кольцами и вертикальными упорноизоляционными (прошивными) рейками, установка жестких опорно-изоляционных цилиндров и горизонтальных прокладок, повышение монолитности и симметрирование витков и фазных катушек по высоте стержня [6, 13, 14]. При этом число вертикальных реек и горизонтальных прокладок ограничено необходимыми сечениями каналов и площадями поверхностей охлаждения катушек обмотки. Практика эксплуатации ПСУ свидетельствует, что использование указанных способов и решений полностью не гарантирует ЭДУ обмоток. Согласно международным данным, в общей аварийности трансформаторов доля повреждений, обусловленных недостаточной ЭДУ, весьма велика [13].
На основе изложенного, можно констатировать, что рассмотренные выше ЭМС ИСУ не лишены серьезных недостатков и, согласно например [10, 11, 15], их почти досконально отработанные, в рамках традиционных структур, конструктивно-технологические решения практически достигли предела развития. Поэтому необходимы поиск и разработка новых способов и технических предложений по усовершенствова-
нию активной и конструктивной части ПСУ. Такими способами являются системный подход и структурное преобразование ЭМС [9, 10], в том числе на основе предложений в виде нетрадиционных конфигураций ОК катушек обмоток и стержней магнитопроводов [її]. Также представляется целесообразным расширение практики использования пространственных структур ЭМС позволяющих дополнительно к сниже-нию материалоемкости упростить конструктивную часть и усовершенствовать систему принудительного охлаждения ПСУ [15].
Перспективным вариантом преобразования ЭМС представляется замена плоских параллельных и криволинейных ОП на многоплоскостные ОП создающие многогранные ОК витков обмоток и сечений стержней [11].
Из (1) - (4) следует способ повышения ЭДУ ИСУ заключающийся в формировании катушек обмоток на основе п > 6-гранных ОК витков [16]. Особенностью подобных катушек является наличие участков витков сформированных прямыми линиями пересекающимися под тупыми углами изгиба витков ав > 120° (рис.4,6). В отличие от круговых витков (рис. 4,а), на прямых участках которые составляют основную часть длины многогранного витка, исключаются составляющие деформаций и напряжений (1) и (2), обусловленных изгибом. Эти составляющие, согласно (3), (4), как и возможные повреждения витковой изоляции при изгибе, концентрируются в зонах витков на осях вершин многогранника. Поэтому в этих зонах должна быть усилена изоляция и сосредоточены механические крепления обмотки, в частности установлены столбы горизонтальных прокладок и пришивные рейки [16]. Для максимального повышения электрической прочности и ЭДУ обмотки, в угловых зонах граней между витками должны быть установлены дополнительные вертикальные прокладки (рис. 4,б). Вертикальные прокладки и рейки, а также отверстия и выемки под них в горизонтальных прокладках, могут выполняться с формой которая соответствует внутреннему гв и наружному гн радиусам скруглений обмоточных витков [16].
Рис. 4. Изгиб и деформации начального изгиба проводника по круговому контуру витка (а) и концентрация деформаций изгиба в угловых зонах многогранного контура витка (б): 1 - проводник; 2 - вертикальная прокладка;
3 - прошивная рейка; 4 - опорная прокладка
Числу граней ОК витков обмотки (рис. 4,6) должны соответствовать контуры сечений стержней магнитопроводов с конструктивно-технологическими решениями, удовлетворяющими требованию конструктивной "безотходности", то есть безотходности выполнения элементарных слоев магнитопровода из прямоугольной полосы (ленты) являющейся долевой частью стандартного прокатного рулона ЭТС. Многогранные конфигурации ОК сечений стержней и магнитопроводов в целом позволяют усовершенствовать известные структуры (рис. 1-3) и создать новые структуры ЭМС.
НЕТРАДИЦИОННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИСТЕМ С КОМБИНИРОВАННЫМИ стыковыми МАГНИТОПРОВОДАМИ
Варианты ЭМС со стыковыми магнитопровода-ми являются более технологичными [4], так как не требуют расшихтовки верхнего ярма при установке катушек обмотки, а раздельное изготовление стержней и ярем позволяет успешно решать задачи механизации и автоматизации производства. Однако недостатками подобных ЭМС (не относятся к ненасыщенным реакторам и дросселям с конструктивными зазорами в магнитопроводах) являются необходимость изолирования стыков и повышенный ток холостого хода [4, 6]. В связи с этим, некоторые фирмы практикуют механическую обработку стыковых поверхностей [4]. Согласно [6], структура ЭМС (рис. 2,в) с цилиндрическими ОП и комбинированным стыковым магнитопр оводом позволяет снизить массу активной стали и потери холостого хода на 9-10 %. При этом её эффективность понижена наличием "добавочного" структурного объема ЭТС ярем обусловленного несоответствием радиусов ОК стержней и угловых зон наружных контуров ярем, а также традиционным "ступенчатым" сечением стержней.
Технический уровень вариантов трехфазной ЭМС соответствующих структуре (рис. 2,в) повышается использованием шестигранных (рис. 5,а-в) и девятигранных (рис. 5,г) ОК в пространственных комбинированных стыковых магнитопроводах [17, 18]. Многогранные ОК обмоточных витков ЭМС (рис. 5) повышают ЭДУ ИСУ при сохранении традиционных прямоугольных конфигураций обмоточных окон и вертикальных сечений катушек обмоток. Указанные ОК создают стержни из пакетов параллелограмного или ромбического сечений [17] которые собираются из идентичных прямоугольных пластин (листов) ЭТС, что является весьма важным технологическим преимуществом. Другим важным структурным преимуществом шестигранной конфигурации стержней магнитопроводов ЭМС (рис. 5,а-б) и других типов магнитопроводов является максимальный коэффициент заполнения ОК сечением стержня ККш ~ 1.
Прямые грани стержней магнитопроводов ЭМС (рис. 5,а, б иг) создают плоские параллельные участки поверхностей обмоточных окон, что снижает упомянутый выше "добавочный" структурный объём ярем, массу и потери в стали ИСУ. Излишний "добавочный" объём также снижается, совместно с радиусами угловых зон наружного контура ярма, в конструкциях магнитопроводов ЭМС [18] (рис. 5,в и г), выполненных с двухконтурными ярмами. Внутренняя
и наружная части (контуры) каждого ярма навиваются так, что в их угловых зонах образуются промежутки (отверстия). Стержни также выполняются с центральными отверстиями и собираются из шести пакетов идентичных пластин (листов) ЭТС. Отверстия между внутренними и наружными поверхностями соответственно внешнего и внутреннего контуров ярем, совпадающие с отверстиями стержней, используются как аксиальные каналы охлаждения и для установки шпилек стяжки магнитопровода.
Рис. 5. Конструктивные схемы (в поперечном сечении) трехфазных аксиальных электромагнитных систем с шестигранным (а-в) и девятигранным (г) сечением стержней, а также одноконтурными (а, б)
и двухконтурными (в, г) ярмами магнитопровода:
1 - стержень; 2 - катушка обмотки; 3 - ярмо;
4 - внутренний контур ярма; 5 - наружный контур ярма;
6 - стяжная шпилька
выводы
1. На протяжении более чем 125-летнего развития ИСУ разработаны различные варианты конструкторско-технологических решений планарных, а также радиальных и аксиальных пространственных ЭМС из которых основными стали два типа систем характеризующихся общими структурными признаками плоских параллельных и криволинейных ОП.
2. Плоские параллельные и криволинейные ОП создают "традиционные" конструктивно-структурные исполнения ЭМС с прямоугольными, круговыми или эллиптическими ОК витков катушек обмоток и сечений стержней шихтованных, а также витых и комбинированных магнитопроводов которые практически досконально отработаны и, в связи с этим, лишены перспектив.
3. Дальнейшее усовершенствование ИСУ возможно на основе разработки нетрадиционных струк-
тур, в частности с многогранными OK элементов ЭМС, позволяющими повысить ЭДУ обмоток.
4. Вариантом структурного преобразования ЭМС, наиболее перспективным для решения задач усовершенствования трехфазных реакторов, является использование шести или девятигранных ОК катушек обмоток и стержней в пространственных ЭМС с аксиальными комбинированными стыковыми магнитопроводами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гусев С.А. Очерки по истории развития электрических машин. - М.: Госэнергоиздат, 1955. - 216 с.
2. Бальян Р.Х. Трансформаторы малой мощности. - Л.: Судпромиз, 1961. - 368 с.
3. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. В 2-х ч., 4.1 - Машины постоянного тока и трансформаторы. Учебник для вузов. - Л.: Энергия, 1972. - 544 с.
4. Магнитопроводы силовых трансформаторов (технология и оборудование) / А.И. Майорец, Г.И. Пшеничный, Я.З. Чечелюки др. - М.: Энергия, 1973. - 272 с.
5. Дорожко Л.И., Либкинд М.С. Реакторы с поперечным подмагничиванием. - М.: Энергия, 1977. - 176 с.
6. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учебное пособие для вузов. - 5-е издание. Перераб. и доп. - М.: Энер-гоатомиздат, 1986. - 528 с.
7. Воеводин И.Д., Дейнега И.А., Сисуненко О.И. Итоги и задачи развития трансформаторостроения // Электротехника. - 1976. - № 4. - С. 1-7.
8. Веселовский О.H., Копылов И.П. У истоков электромеханики. Столетие трансформатора // Электротехника. -1984. - № 11. - С. 62-63.
9. Volkrodt W. Newe wege im Electromashinenbau // Electrojobr. - 1985. - S. 29-38.
10. Ставинский A.A. Проблема и направления дальнейшей эволюции устройств электромеханики // Електротехніка і електромеханіка. - 2004. - № 1. - C. 57-61.
11. Ставинский A.A., Ставинский P.A. Классификация структур и элементов электромагнитных систем электромеханиче -ских и индукционных статических преобразователей // Електротехніка і електромеханіка. - 2008. - № 2. - C. 53-58.
12. Лазарев В.И. Влияние прочностных характеристик материала проводников на критические напряжения радиальной устойчивости обмоток трансформаторов // Праці Інституту електродинаміки НАН України. - 2003. - №3(6). - C. 80-86.
13. Лазарев В.И. Обобщение результатов исследований по проблеме электродинамической стойкости силовых трансформаторов // Технічна електродинаміка. - 2005. - № 1. - C. 53-60.
14. Лазарев В.І. Електродинамічна стійкість силових трансформаторів (основи теорії, методи розрахунку, засоби забезпечення). Автореф. дис... докт. техн. наук: 05.09.01 / Ін-т електродинаміки НАН України. - K.: 2006. - 37 с.
15. Ставинский A.A., Тищенко И.A., Зеленый Н.И. Перспективы и особенности дальнейшего усовершенствования индукционных электромеханических и статических преобразователей // Електротехнічні і комп’ютерні системи. -2010. - № 1 (77). - C. 64-69.
16. Патент на корисну модель 38596 Україна, МПК(2009) H01F 27/28, H01F 27/30, H01F 27/32. Обмотка статичного індукційного пристрою // A.A. Ставинський, P.A. Ставинсь-кий, О.М. Циганов. - u200809425; Заявл. 18.07.2008; Опубл.
10.03.2009, Бюл № 5.
17. Патент на винахід 88883 Україна, МПК(2009) H01F
27/28, H01F 27/24, H01F 21/00. Просторова електромагнітна система // A.A. Ставинський, P.A. Ставинський. -
а200604817; Заявл. 03.05.2006; Опубл. 10.12.2009, Бол. №23.
18. Патент на винахід 91755 Україна, МПК(2009) H01F 3/00, H01F 27/24. Магнітопровід трифазного статичного індукційного пристрою // A.A. Ставинський, P.A. Ставинський, О.М. Циганов. - а200813522; Заявл. 24.11.2008; Опубл.
25.08.2010, Бюл № 16.
Bibliography (transliterated): 1. Gusev S.A. Ocherki po istorii raz-vitiya 'elektricheskih mashin. - M.: Gos'energoizdat, 1955. - 216 s. 2. Bal'yan R.H. Transformatory maloj moschnosti. - L.: Sudpromiz, 1961. - 368 s. 3. Kostenko M.P., Piotrovskij L.M. 'Elektricheskie mashiny. V 2-h ch., Ch.1 - Mashiny postoyannogo toka i transformatory. Uchebnik dlya vuzov. - L.: 'Energiya, 1972. - 544 s. 4. Magnitoprovody silovyh transformatorov (tehnologiya i oborudovanie) / A.I. Majorec, G.I. Pshenichnyj, Ya.Z. Chechelyuk i dr. - M.: 'Energiya, 1973. - 272 s. 5. Dorozhko L.I., Libkind M.S. Reaktory s poperechnym podmagni-chivaniem. - M.: 'Energiya, 1977. - 176 s. 6. Tihomirov P.M. Raschet transformatorov: Uchebnoe posobie dlya vuzov. - 5-e izdanie. Pererab. i dop. - M.: 'Energoatomizdat, 1986. - 528 s. 7. Voevodin I.D., Dejnega I.A., Sisunenko O.I. Itogi i zadachi razvitiya transformatorostroeniya // 'Elektrotehnika. - 1976. - № 4. - S. 1-7. 8. Veselovskij O.N., Kopylov I.P. U istokov 'elektromehaniki. Stoletie transformatora // 'Elektro-tehnika. - 1984. - № 11. - S. 62-63. 9. Volkrodt W. Newe wege im Electromashinenbau // Electrojobr. - 1985. - S. 29-38. 10. Stavinskij A.A. Problema i napravleniya dal'nejshej 'evolyucii ustrojstv 'elektromehaniki // Elektrotehnika i elektromehanika. - 2004. - № 1. - S. 57-61. 11. Stavinskij A.A., Stavinskij R.A. Klassifikaciya struktur i 'elementov 'elektromagnitnyh sistem 'elektromehanicheskih i indukcionnyh staticheskih preobrazovatelej // Elektrotehnika i elektromehanika. - 2008. - № 2. - S. 53-58. 12. Lazarev V.I. Vliyanie prochnostnyh harakteristik materiala provodnikov na kriticheskie napryazheniya radial'noj ustojchivosti obmotok transformatorov // Praci Institutu elektrodinamiki NAN Ukraini. - 2003. - №3(6). - S. 80-86. 13. Lazarev V.I. Obobschenie rezul'tatov issledovanij po probleme 'elektrodinamicheskoj stojkosti silovyh transformatorov // Tehnichna elektrodinamika. - 2005. - № 1. - S. 53-60.
14. Lazarev V.I. Elektrodinamichna stijkist' silovih transformatoriv (osnovi teorii, metodi rozrahunku, zasobi zabezpechennya). Avtoref. dis... dokt. tehn. nauk: 05.09.01 / In-t elektrodinamiki NAN Ukraini. -K.: 2006. - 37 s. 15. Stavinskij A.A., Tischenko I.A., Zelenyj N.I. Per-spektivy i osobennosti dal'nejshego usovershenstvovaniya indukcionnyh ' elektromehanicheskih i staticheskih preobrazovatelej // Elektrotehnichni i komp'yuterni sistemi. - 2010. - № 1 (77). - S. 64-69. 16. Patent na korisnu model' 38596 Ukraina, MPK(2009) H01F 27/28, H01F 27/30, H01F 27/32. Obmotka statichnogo indukcijnogo pristroyu // A.A. Stavins'kij, R.A. Stavins'kij, O.M. Ciganov. - u200809425; Zayavl. 18.07.2008; Opubl. 10.03.2009, Byul. № 5. 17. Patent na vinahid 88883 Ukraina, MPK(2009) H01F 27/28, H01F 27/24, H01F 21/00. Prostorova elektromagnitna sistema // A.A. Stavins'kij, R.A. Stavins'kij. - a200604817; Zayavl. 03.05.2006; Opubl. 10.12.2009, Bol. №23. 18. Patent na vinahid 91755 Ukraina, MPK(2009) H01F 3/00, H01F 27/24. Magnitoprovid trifaznogo statichnogo indukcijnogo pristroyu // A.A. Stavins'kij, R.A. Stavins'kij, O.M. Ciganov. -a200813522; Zayavl. 24.11.2008; Opubl. 25.08.2010, Byul. № 16.
Поступила 17.06.2011
Ставинский Андрей Андреевич, д.т.н., проф.
кафедра "Судовые электроэнергетические системы"
Национальный университет кораблестроения
имени адмирала Макарова
54025, Николаев, пр. Героев Сталинграда, 9
тел. (0512) 39-94-53,
e-mail: andreystavynskiy@nuos.edu.ua
Stavinskiy A.A.
Evolution of structures and preconditions for transformers and reactors improvement via electromagnetic system circuits transformation (elecrodynamic stability and systems with combined butt magnetic cores).
Results and prospects of further evolution, features and ways of electrodynamic stability control for electromagnetic systems of transformers and reactors are analyzed. Examples of structural transformation of a spatial axial system with a belt-plate butt magnetic circuit on the basis of multiplane forming surfaces of rods and coil windows are presented.
Key words - structure evolution, magnetic circuit, coil, electrodynamic stability, improvement preconditions.
